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合成了十二种含有不同金属中心的单、双核和多核多酚氧化酶模型化合物,并对其进行了元素分析、摩尔电导、紫外可见光谱、红外光谱、电子自旋共振(ESR)、单晶X-射线衍射和循环伏安等表征。除了用单晶X-射线衍射仪测得了这些配合物的晶体结构外,还得到了BBA(1,2-bis(benzotriazolylethyl)amine)和DTPB(1,1,4,7,7-pentakis(1H-benzimidazol-2-ylmethyl)-1,4,7-triazaheptane)这两种配体结构。单核配合物有[Cu(IDB)Cl2]·MeOH(I1),[Cu(EDTB)]SO4·2HOCH2CH2OH·H2O(ED1),Cu(CTB)(NO3)2·EtOH(C1),[Cu(BBA)2(NO3)]NO3(B1),[Ni(DTPB)Cl](NO3)3·5H2O(D2)等五个体系共9个.其中B1是BBA体系目前得到的第一例有晶体结构的配合物,属于三斜晶系,Pī空间群。此配合物的Cu(Ⅱ)采取的变形的四方锥配位结构,由于空间位阻的作用,一个苯并三氮唑环被弹开。双核配合物有[Cu2(EGTB)(NO3)2(DMF)2](NO3)2·2DMF(EG1)和[Cu2(EGTB)(NO3)2(DMF)2](NO3)2·2DMF(EG2)两个,它们具有相同的化学通式,每个金属离子都与配体EGTB中2个苯并咪唑的氮原子,1个烷胺氮原子,作为二齿配体的NO3-的2个氧原子以及DMF的1个羰基氧原子形成变形的八面体结构.Cu…Cu和Co…Co的双核间距分别为11.391(?)和11.804(?),它们可被看作两个单核配合物。[Cu4(DTPB)2Cl4](NO3)4·5H2O·MeOH(D1)是一个多核(四核)配合物,它的晶体堆积图是一种无限延伸的zigzag结构,这是由于每个分子的相邻配体DTPB的苯并咪唑环的强列的Π-Π堆积作用引起的。在D1的晶体结构中,有四个铜核,两个氯桥。以每个铜核为中心所形成的配位构型可分为两种:一种是五配位的变形的三角双锥构型,另一种是变形的四方锥构型。用UV-Vis研究了以邻苯二酚、邻苯三酚为底物的各配合物的多酚氧化酶活性,结果表明:对邻苯二酚和邻苯三酚,当pH在7.60—8.50,反应温度在20—50℃的范围内变化时,所有配合物的催化氧化速率随pH值和温度的升高而增加;在上述反应条件不变时,各种配合物的多酚氧化酶活性基本符合一级反应动力学。重点对配合物EG1和EG2在不同条件下催化邻苯三酚进行了研究,其催化氧化动力学均较好地符合米氏方程曲线。邻苯二酚的最终氧化产物为类红棓酚(purpurogallinoid)。基于ESI-MS(±)和ESR自旋追踪数据,提出了邻苯三酚催化氧化的可能反应机理。邻苯三酚首先和配合物的金属离子中心结合,形成一个半醌自由基;然后它被氧化成红棓酚(purpurogallin)和类红棓酚以及一系列酚醌互变的产物。在邻苯三酚的双氧合过程中似乎同时存在内二醇和外二醇机理,通过活性氧自由基多酚氧化的产物可被进一步的羟基化。